Alle Arten von Sternen werden benötigt, alle Arten von Sternen sind wichtig… Aber sind nicht alle Sterne am Himmel gleich? Seltsamerweise nein. Sternsysteme haben unterschiedliche Strukturen und unterschiedliche Klassifizierungen ihrer Komponenten. Und selbst die Koryphäe in einem anderen System ist möglicherweise keine. Auf dieser Grundlage unterscheiden Wissenschaftler zunächst die Sternensysteme der Galaxis.
Bevor wir direkt zur Klassifizierung übergehen, lohnt es sich zu klären, wovon wir im Allgemeinen sprechen. Sternsysteme sind also galaktische Einheiten, die aus Sternen bestehen, die sich entlang einer festgelegten Bahn drehen und gravitativ miteinander verbunden sind. Darüber hinaus gibt es Planetensysteme, die wiederum aus Asteroiden und Planeten bestehen. Ein offensichtliches Beispiel für ein Sternensystem ist zum Beispiel das Sonnensystem, das uns vertraut ist.
Allerdings ist nicht die gesamte Galaxie mit solchen Systemen gefüllt. Sternensysteme unterscheiden sich hauptsächlich in ihrer Vielf alt. Es ist klar, dass dieser Wert sehr begrenzt ist, da ein System mit drei oder mehr gleichwertigen Sternen nicht lange bestehen kann. Nur Hierarchie kann Stabilität garantieren. Zum Beispiel,damit die dritte stellare komponente nicht "außerhalb des tors" landet, sollte sie sich dem stabilen binärsystem nicht näher als 8-10 radien nähern. Gleichzeitig ist es nicht notwendig, dass es sich um einen Einzelstern handelt – es kann durchaus ein Doppelstern sein. Im Allgemeinen sind auf 100 Sterne etwa dreißig Einzelsterne, siebenundvierzig Doppelsterne und dreiundzwanzig Vielfache.
Mehrere Sterne
Im Gegensatz zu Sternbildern sind mehrere Sterne durch gegenseitige Schwerkraft miteinander verbunden, obwohl sie sich in geringem Abstand voneinander befinden. Sie bewegen sich gemeinsam und rotieren dabei um den Massenmittelpunkt ihres Systems - das sogenannte Baryzentrum.
Ein markantes Beispiel ist Mizar, uns bekannt aus dem Sternbild Großer Bär. Es lohnt sich, auf ihren "Griff" zu achten - ihren mittleren Stern. Hier können Sie das schwächere Leuchten ihres Paares sehen. Mizar-Alcor ist ein Doppelstern, man kann ihn ohne spezielle Geräte sehen. Wenn Sie ein Teleskop verwenden, wird deutlich, dass Mizar selbst ein Doppelgänger ist, der aus den Komponenten A und B besteht.
Doppelsterne
Sternsysteme, in denen zwei Koryphäen zu finden sind, nennt man binär. Ein solches System wird ziemlich stabil sein, wenn es keine Gezeiteneffekte, Massentransfers durch Sterne und Störungen durch andere Kräfte gibt. Gleichzeitig bewegen sich die Gestirne nahezu unendlich auf einer elliptischen Umlaufbahn und rotieren dabei um den Massenmittelpunkt ihres Systems.
Visuelle Doppelsterne
Diese Zwillingssterne, die durch ein Teleskop oder sogar ohne Geräte gesehen werden können, werden allgemein als visuelle Doppelsterne bezeichnet. Alpha Centauri, zuZum Beispiel nur ein solches System. Der Sternenhimmel ist reich an solchen Beispielen. Der dritte Stern dieses Systems - der unserem eigenen am nächsten kommt - Proxima Centauri. Meistens unterscheiden sich solche Hälften eines Paares in der Farbe. Antares hat also einen roten und grünen Stern, Albireo - blau und orange, Beta Cygnus - gelb und grün. Alle diese Objekte sind in einem Linsenteleskop leicht zu beobachten, was es Spezialisten ermöglicht, die Koordinaten der Leuchten, ihre Geschwindigkeit und Bewegungsrichtung sicher zu berechnen.
Spektrale Binärdateien
Es kommt oft vor, dass ein Stern eines Sternensystems zu nahe bei einem anderen steht. So sehr, dass selbst das leistungsstärkste Teleskop ihre Dualität nicht erfassen kann. Abhilfe schafft in diesem Fall ein Spektrometer. Beim Durchgang durch das Gerät wird das Licht in ein durch schwarze Linien begrenztes Spektrum zerlegt. Diese Bänder verschieben sich, wenn sich die Leuchte dem Beobachter nähert oder sich von ihm entfernt. Wenn das Spektrum eines Doppelsterns zerlegt wird, erhält man zwei Arten von Linien, die sich verschieben, wenn sich beide Komponenten umeinander bewegen. Somit sind Mizar A und B, Alcor spektroskopische Doppelsterne. Gleichzeitig sind sie aber auch zu einem großen System aus sechs Sternen zusammengefasst. Auch die visuellen binären Komponenten von Castor, einem Stern im Sternbild Zwillinge, sind spektroskopisch binär.
Auffällige Doppelsterne
Es gibt andere Sternensysteme in der Galaxie. Zum Beispiel solche, deren Komponenten sich so bewegen, dass die Ebene ihrer Umlaufbahnen nahe an der Sichtlinie eines Beobachters von der Erde liegt. Das heißt, sie verdunkeln sich gegenseitigeinander und schaffen gegenseitige Finsternisse. Während jeder von ihnen können wir nur eine der Leuchten beobachten, während ihre Gesamthelligkeit abnimmt. In dem Fall, wenn einer der Sterne viel größer ist, macht sich diese Abnahme bemerkbar.
Einer der bekanntesten auffälligen Doppelsterne ist Algol aus dem Sternbild Perseus. Bei einer deutlichen Periodizität von 69 Stunden sinkt seine Helligkeit auf die dritte Größenordnung, steigt aber nach 7 Stunden wieder auf die zweite an. Dieser Stern wird oft als "The Winking Devil" bezeichnet. Es wurde bereits 1782 von dem Engländer John Goodryk entdeckt.
Von unserem Planeten aus sieht ein wahrnehmbarer Doppelstern aus wie eine Variable, die die Helligkeit nach einem bestimmten Zeitintervall ändert, das mit der Rotationsperiode der Sterne umeinander zusammenfällt. Solche Sterne werden auch als wahrnehmbare Variablen bezeichnet. Darüber hinaus gibt es physisch variable Leuchten - Cypheiden, deren Helligkeit durch interne Prozesse reguliert wird.
Entwicklung von Doppelsternen
Meistens ist einer der Sterne eines binären Systems ein größerer, der schnell seinen Lebenszyklus durchläuft. Während der zweite Stern normal bleibt, verwandelt sich seine „Hälfte“in einen Roten Riesen und dann in einen Weißen Zwerg. Das Interessanteste in einem solchen System beginnt, wenn sich der zweite Stern in einen Roten Zwerg verwandelt. Weiß zieht in dieser Situation die angesammelten Gase des expandierenden "Bruders" an. Etwa 100.000 Jahre reichen aus, damit Temperatur und Druck das für die Kernfusion erforderliche Niveau erreichen. Die gasförmige Hülle des Sterns explodiert mit unglaublicher Wucht und verursachtdie Leuchtkraft des Zwergs erhöht sich um fast eine Million Mal. Erdbeobachter nennen dies die Geburt eines neuen Sterns.
Astronomen entdecken auch solche Situationen, wenn eine der Komponenten ein gewöhnlicher Stern ist und die zweite sehr massereich, aber unsichtbar ist, mit einer gültigen Quelle starker Röntgenstrahlen. Dies deutet darauf hin, dass die zweite Komponente ein Schwarzes Loch ist – die Überreste eines einst massereichen Sterns. Hier passiert laut Experten Folgendes: Mit der stärksten Schwerkraft zieht das Schwarze Loch die Gase des Sterns an. Während sie sich mit großer Geschwindigkeit spiralförmig nähern, erhitzen sie sich und setzen Energie in Form von Röntgenstrahlen frei, bevor sie im Loch verschwinden.
Wissenschaftler sind zu dem Schluss gekommen, dass eine starke Röntgenquelle die Existenz von Schwarzen Löchern beweist.
Dreifachsternsysteme
Das Sonnensternsystem hat, wie Sie sehen können, bei weitem nicht die einzige Version der Struktur. Neben Einzel- und Doppelsternen sind noch mehr davon im System zu beobachten. Die Dynamik solcher Systeme ist viel komplexer als selbst die eines binären Systems. Manchmal gibt es jedoch Sternensysteme mit einer kleinen Anzahl von Leuchten (jedoch mehr als zwei Einheiten), die eine ziemlich einfache Dynamik haben. Solche Systeme werden als multiple bezeichnet. Wenn es drei Sterne im System gibt, nennt man es dreifach.
Die häufigste Art von Mehrfachsystemen ist dreifach. So sind im Jahr 1999 im Katalog der Mehrfachsterne von 728 Mehrfachsystemen mehr als 550 Dreifachsysteme. Nach dem HierarchieprinzipDie Zusammensetzung dieser Systeme ist wie folgt: Zwei Sterne sind nah, einer ist sehr weit entfernt.
Theoretisch ist das Modell eines Mehrsternsystems viel komplexer als ein Doppelsternsystem, da ein solches System chaotisches Verh alten zeigen kann. Viele solcher Haufen erweisen sich tatsächlich als sehr instabil, was zum Auswurf eines der Sterne führt. Nur solche Systeme, in denen die Sterne nach einem hierarchischen Prinzip angeordnet sind, schaffen es, ein solches Szenario zu vermeiden. In solchen Fällen werden die Komponenten in zwei Gruppen aufgeteilt, die sich auf einer großen Umlaufbahn um den Massenmittelpunkt drehen. Auch innerhalb der Gruppen sollte es eine klare Hierarchie geben.
Höhere Multiplizität
Wissenschaftler kennen Sternensysteme mit einer großen Anzahl von Komponenten. Der Skorpion hat also mehr als sieben Koryphäen in seiner Zusammensetzung.
Also stellte sich heraus, dass nicht nur die Planeten des Sternensystems, sondern auch die Systeme selbst in der Galaxie nicht gleich sind. Jeder von ihnen ist einzigartig, anders und äußerst interessant. Wissenschaftler entdecken immer mehr Sterne, und vielleicht erfahren wir bald etwas über die Existenz intelligenten Lebens nicht nur auf unserem eigenen Planeten.
